界面活性剤

洗剤を探究するとき、避けて通ることができないもの、それが｢界面活性剤｣です。ところが困ったことに、これが実に不可解なものなのです。このレポートを読んで、少しでも理解していただければ幸いです。		｢界面活性剤｣って、どんなもの？
		界面活性剤の特性（吸着と会合）
		なぜ、洗剤で汚れが落ちるの？
		石鹸も界面活性剤？
		なぜ、洗剤で手が荒れるの？
		食品や化粧品にも界面活性剤が使われているの？

「界面活性剤｣って、どんなものですか？
「水と油」といえば、互いに反発し合うものの例えで使われるように、混ざり合わないものですね。ところが、この混ざり合わないはずの｢水｣と｢油｣を混ぜ合わせてしまうもの、それが界面活性剤なんだ。界面活性剤は１つの分子内に親水基（水によく馴染む部分)と疎水基（水に馴染まない部分）を持つ物質なんだ。疎水基は油と同じ成分で、親油基と考えればいいんじゃな。界面活性剤は、分子内にまったく相反するものを持つことから、洗浄、分散、乳化、泡立ちなどの性質があり、その代表的な用途は、洗剤、食品添加物、化粧品、殺虫剤などで、さらに工業用としても多く利用されているんだ。
一口で言ってしまえば、混ざり合うはずのない｢水｣と｢油｣を混ぜ合わせてしまうもの、つまり、水と油の境界面を活性化して混ぜ合わせるものということですね。例えば、サラダにかけるドレッシングはサラダ油に酢を加えて作りますが、酢とサラダ油とは分離したままです。ところが、そこに「卵」を入れて混ぜ合わせると、マヨネーズになります。「卵」に含まれる｢レシチン｣が界面活性剤の役目を果たしたのです。
卵は、「自然の界面活性剤」なのね。だけど、どうして、そのような現象が起こるのですか？
少し難しくなるが、界面活性剤の特徴を説明しておこう。界面活性剤は分子内に親水基と疎水基を持つ物質だから、これを水に溶かすと、どうなるでしょう。親水基の部分は水に溶けようとするが、水が嫌いな疎水基の部分は水との接触を避けようとします。その結果、界面活性剤は、疎水基の部分を水でない部分（空気や水中の固体、油など）の方に向けて集まります。この現象を｢吸着｣と呼びます。さらに、多量の界面活性剤を溶かしていくと、どうなるでしょう。疎水基は吸着する部分が無くなってしまい、水との接触を避けるため自分たち自身が集まります。この現象を｢会合｣と呼びます。この「吸着」と「会合」とが界面活性剤の基本的な性質で、表面張力の低下、濡れ、洗浄、分散、泡立ちなど、他の性質はすべて吸着と会合の現象によって説明されます。
界面活性剤を理解するキーワードは「吸着」と「会合」だと言われても、やはり、難しいわ！私たちにも分かるように、やさしく説明してください。
それじゃ、私たちの身体を使って説明してみるわね。まず、ご自分の身体を界面活性剤だと思ってみて！そして、頭部だけが疎水基（水が嫌いな部分）で、頭以外の部分は親水基（水と馴染む部分）だと考えてください。さぁ！大変です。水の中に放り込まれました。どうなるでしょう。身体は水に馴染もうとしますが、頭だけは水が嫌いなので、水面では頭を出そうとします。ところが水中では、なんとか水を避けようとして、水以外のもの（油など）に頭を突っ込もうとします。水が嫌いな頭部は油とは馴染みやすいものだから、水中に油の部分があれば、それに頭だけを突っ込んだ状態になります。これが｢吸着｣という現象です。さらに、同じ仲間がどんどん放り込まれて、頭を突っ込む所が無いほど増えたら、どうなるでしょう。頭部を水から避けるため、仲間同士で頭部をくっつけ合って集まります。これが｢会合｣という現象です。

なぜ、洗剤で汚れが落ちるのですか？
洗剤の主成分、界面活性剤の性質を利用して汚れを取るんじゃ。汚れの部分は疎水的な成分（油汚れ）だから、洗剤（界面活性剤）を注ぐと、疎水基が汚れの部分に吸着して、汚れの部分を取り囲むんだ。このように汚れの部分を取り囲んでできたものは親水基を外側に並べた状態になっているので、水に溶けやすく、水中に移動するので汚れが落ちるのです。
界面活性剤で汚れを取り囲んで水に溶かすのね。ところで、石鹸も汚れを落とすものですが、界面活性剤なのですか？
そうです。固形の石鹸は「脂肪酸ナトリウム」、液体の石鹸は「脂肪酸カリウム」という、どちらも界面活性剤なんだが、なぜか、石鹸は界面活性剤とは呼ばないんだ。一般に「界面活性剤」といえば、石鹸以外の化学的に合成した「合成界面活性剤」のことを言うんだよ。合成界面活性剤は、その原料と製造方法によって数百種類もあると言われています。

なぜ、洗剤で手が荒れるのですか？
界面活性剤は、油や汚れを分解するくらい強いものだから、人体や環境にまったく無害であるはずがないんだよ。界面活性剤のなかには蛋白変性作用のあるものもあって、皮膚障害が起きるんだ。さらに、毒性が認められるものもあるんだ。
蛋白変性作用があれば、手が荒れるのも当然だわね。さらに、毒性が認められるものもあるなんて、ビックリしました。
それじゃ、用途によって使い分けられなければ、大変ね！毒性が認められるようなものは台所用には使用できないし、蛋白変性作用のあるものは皮膚障害が起きるだけじゃなく、絹や毛など動物性繊維まで傷めそうだわ。
なるほど！　洗うものによって洗剤を替える理由は、こういうことだったのね。ところで、メーカーは充分な安全性を考えていますか？
それが問題なんじゃ。当然、メーカーは、安全性を重視しなければいけないことは分かっているはずなんだ。ところが、大半のメーカーは、どうしても製造コストを最優先に考えるので、石油を原料とした界面活性剤に頼ってしまっているのが現状です。石油系の界面活性剤では、「自然環境の中で分解されるのか」という生分解性の問題も無視できないことです。
安全性よりも製造コストが重視されているとは驚きますね。それに、環境汚染の問題も考えなければいけないのね。消費者である私たちが、しっかりと成分表示を見て、商品を選ばなくちゃダメね。
洗剤のラベルには、「家庭用品品質表示法に基づく表示」という部分があり、界面活性剤の成分も表示されているので、それを見ればいいんだが、問題は、頭が痛くなるような成分名で表示されていることなんだな。洗剤に使用されている主な界面活性剤について、その種類と特徴をまとめましたので、｢合成界面活性剤｣のページを参考にしてください。

食品や化粧品にも界面活性剤が使われているの？

私たちの食べ物にも、水に溶けるものと溶けないもの（油の成分）があります。それらを混ぜ合わせた食品を製造するとき、界面活性剤を添加して、水と油を一様にする。この作用を｢乳化｣と言い、乳化してできたものを「エマルジョン」と言うんだよ。
乳化による食品には、マーガリン、バター、マヨネーズ、アイスクリームなどがあるんだ。
また、化粧品は界面活性剤で乳化して作る代表的な製品と言えるね。

｢乳化｣というのは、界面活性剤で水分と油分を混ぜ合わせることだったのね。
私たちの周囲には、界面活性剤の働きによって作られているものがたくさんありそうだわ。
化粧品を考えるときにも「界面活性剤の知識」が役に立ちそう！

「界面活性剤｣って、どんなものですか？
「水と油」といえば、互いに反発し合うものの例えで使われるように、混ざり合わないものですね。ところが、この混ざり合わないはずの｢水｣と｢油｣を混ぜ合わせてしまうもの、それが界面活性剤なんだ。界面活性剤は１つの分子内に親水基（水によく馴染む部分)と疎水基（水に馴染まない部分）を持つ物質なんだ。疎水基は油と同じ成分で、親油基と考えればいいんじゃな。界面活性剤は、分子内にまったく相反するものを持つことから、洗浄、分散、乳化、泡立ちなどの性質があり、その代表的な用途は、洗剤、食品添加物、化粧品、殺虫剤などで、さらに工業用としても多く利用されているんだ。
一口で言ってしまえば、混ざり合うはずのない｢水｣と｢油｣を混ぜ合わせてしまうもの、つまり、水と油の境界面を活性化して混ぜ合わせるものということですね。例えば、サラダにかけるドレッシングはサラダ油に酢を加えて作りますが、酢とサラダ油とは分離したままです。ところが、そこに「卵」を入れて混ぜ合わせると、マヨネーズになります。「卵」に含まれる｢レシチン｣が界面活性剤の役目を果たしたのです。
卵は、「自然の界面活性剤」なのね。だけど、どうして、そのような現象が起こるのですか？
少し難しくなるが、界面活性剤の特徴を説明しておこう。界面活性剤は分子内に親水基と疎水基を持つ物質だから、これを水に溶かすと、どうなるでしょう。親水基の部分は水に溶けようとするが、水が嫌いな疎水基の部分は水との接触を避けようとします。その結果、界面活性剤は、疎水基の部分を水でない部分（空気や水中の固体、油など）の方に向けて集まります。この現象を｢吸着｣と呼びます。さらに、多量の界面活性剤を溶かしていくと、どうなるでしょう。疎水基は吸着する部分が無くなってしまい、水との接触を避けるため自分たち自身が集まります。この現象を｢会合｣と呼びます。この「吸着」と「会合」とが界面活性剤の基本的な性質で、表面張力の低下、濡れ、洗浄、分散、泡立ちなど、他の性質はすべて吸着と会合の現象によって説明されます。
界面活性剤を理解するキーワードは「吸着」と「会合」だと言われても、やはり、難しいわ！私たちにも分かるように、やさしく説明してください。
それじゃ、私たちの身体を使って説明してみるわね。まず、ご自分の身体を界面活性剤だと思ってみて！そして、頭部だけが疎水基（水が嫌いな部分）で、頭以外の部分は親水基（水と馴染む部分）だと考えてください。さぁ！大変です。水の中に放り込まれました。どうなるでしょう。身体は水に馴染もうとしますが、頭だけは水が嫌いなので、水面では頭を出そうとします。ところが水中では、なんとか水を避けようとして、水以外のもの（油など）に頭を突っ込もうとします。水が嫌いな頭部は油とは馴染みやすいものだから、水中に油の部分があれば、それに頭だけを突っ込んだ状態になります。これが｢吸着｣という現象です。さらに、同じ仲間がどんどん放り込まれて、頭を突っ込む所が無いほど増えたら、どうなるでしょう。頭部を水から避けるため、仲間同士で頭部をくっつけ合って集まります。これが｢会合｣という現象です。

なぜ、洗剤で汚れが落ちるのですか？
洗剤の主成分、界面活性剤の性質を利用して汚れを取るんじゃ。汚れの部分は疎水的な成分（油汚れ）だから、洗剤（界面活性剤）を注ぐと、疎水基が汚れの部分に吸着して、汚れの部分を取り囲むんだ。このように汚れの部分を取り囲んでできたものは親水基を外側に並べた状態になっているので、水に溶けやすく、水中に移動するので汚れが落ちるのです。
界面活性剤で汚れを取り囲んで水に溶かすのね。ところで、石鹸も汚れを落とすものですが、界面活性剤なのですか？
そうです。固形の石鹸は「脂肪酸ナトリウム」、液体の石鹸は「脂肪酸カリウム」という、どちらも界面活性剤なんだが、なぜか、石鹸は界面活性剤とは呼ばないんだ。一般に「界面活性剤」といえば、石鹸以外の化学的に合成した「合成界面活性剤」のことを言うんだよ。合成界面活性剤は、その原料と製造方法によって数百種類もあると言われています。

なぜ、洗剤で手が荒れるのですか？
界面活性剤は、油や汚れを分解するくらい強いものだから、人体や環境にまったく無害であるはずがないんだよ。界面活性剤のなかには蛋白変性作用のあるものもあって、皮膚障害が起きるんだ。さらに、毒性が認められるものもあるんだ。
蛋白変性作用があれば、手が荒れるのも当然だわね。さらに、毒性が認められるものもあるなんて、ビックリしました。
それじゃ、用途によって使い分けられなければ、大変ね！毒性が認められるようなものは台所用には使用できないし、蛋白変性作用のあるものは皮膚障害が起きるだけじゃなく、絹や毛など動物性繊維まで傷めそうだわ。
なるほど！　洗うものによって洗剤を替える理由は、こういうことだったのね。ところで、メーカーは充分な安全性を考えていますか？
それが問題なんじゃ。当然、メーカーは、安全性を重視しなければいけないことは分かっているはずなんだ。ところが、大半のメーカーは、どうしても製造コストを最優先に考えるので、石油を原料とした界面活性剤に頼ってしまっているのが現状です。石油系の界面活性剤では、「自然環境の中で分解されるのか」という生分解性の問題も無視できないことです。
安全性よりも製造コストが重視されているとは驚きますね。それに、環境汚染の問題も考えなければいけないのね。消費者である私たちが、しっかりと成分表示を見て、商品を選ばなくちゃダメね。
洗剤のラベルには、「家庭用品品質表示法に基づく表示」という部分があり、界面活性剤の成分も表示されているので、それを見ればいいんだが、問題は、頭が痛くなるような成分名で表示されていることなんだな。洗剤に使用されている主な界面活性剤について、その種類と特徴をまとめましたので、｢合成界面活性剤｣のページを参考にしてください。